Seminar: Programmieren und Computeralgebra für den Mathematikunterricht - Details

Seminar: Programmieren und Computeralgebra für den Mathematikunterricht - Details

Nachrichtenbox schließen
Sie sind nicht in Stud.IP angemeldet.

Allgemeine Informationen

Veranstaltungsname Seminar: Programmieren und Computeralgebra für den Mathematikunterricht
Semester SS 2025
Aktuelle Anzahl der Teilnehmenden 24
Heimat-Einrichtung Didaktik der Mathematik
Veranstaltungstyp Seminar in der Kategorie Lehre
Nächster Termin Dienstag, 29.04.2025 14:00 - 15:30, Ort: (CIP2040)
Teilnehmende Schwerpunktmäßig richtet sich das Seminar an Studierende des Lehramts für Gymnasien und Realschule.
Voraussetzungen Es werden keine Programmierkenntnisse oder Kenntnisse in Computeralgebra vorausgesetzt. Falls diese nicht vorliegen, sollte aber die Bereitschaft bestehen, die im Seminar gemachten Übungen mittels der bereitgestellten Materialien selbstständig zu wiederholen und zu vertiefen.
Leistungsnachweis Portfolio, Hausaufgaben
Veranstaltung findet in Präsenz statt / hat Präsenz-Bestandteile Ja
Hauptunterrichtssprache deutsch
ECTS-Punkte 3

Räume und Zeiten

(CIP2040)
Dienstag: 14:00 - 15:30, wöchentlich (12x)

Modulzuordnungen

Kommentar/Beschreibung

Das Seminar soll sowohl Grundlagen im Programmieren für mathematische Fragestellungen vermitteln, als auch didaktisches Reflektionswissen dazu. Im zweiten Teil geht es analog um Computeralgebra System, deren Arbeitsweise, Anwendung und didaktische Relevanz.
Die Prüfungsform ist Portfolio, konkret bedeutet das, dass sie gelegentlich Hausaufgaben abgeben müssen (Dateien, die sie produzieren, in die Campus hochladen).
Im ersten Block (2 Sitzungen) geht es um eine Einführung in die Programmierung mit Snap (https://snap.berkeley.edu/) und mögliche mathematische Inhalte. Abschließend folgt ein kurzer Theorieblock zu „Computational Thinking“.
Im zweiten Block (5 Sitzungen) wird die textuelle Programmiersprache Python eingeführt und auf viele verschiedene mathematische Probleme angewendet. Dies soll u.a. für die Schule relevante mathematische Verfahren abdecken, etwa die Berechnung von statistischen Kenngrößen, Berechnungen an geometrischen Konfigurationen oder approximative Berechnungen von Wurzeln, Logarithmen, trigonometrische Funktionen, Ableitungen und Integralen.
Im dritten Block geht es um mathematische Grundlagen der symbolischen Mathematik (Computeralgebra, CAS). Nach einem kurzen Blick auf die Möglichkeiten eines CAS (zunächst das in GeoGebra eingebaute kleine CAS, dann auf das bessere Maxima) werden einige CAS-Algorithmen in Python programmiert, um die Arbeitsweise von CAS zu erläutern (ca 2 Sitzungen). Den Abschluss bildet eine Anküpfung an fachmathematische Inhalte der Algebra, die für Computeralgebra relevant sind (zB Polynomdivision, Faktorisieren von Polynomen).
Es wird ausschließlich mit frei verfügbarer Software gearbeitet. Sie können die Rechner im Computerraum nutzen, oder eigene mitbringen. Ein iPAD reicht nur für einige der Aktivitäten, nicht für alle.

Literatur (nur ein Bruchteil davon kann behandelt werden)
• Pinkernell, G., Reinhold, F., Schacht, F., Walter, D. (2022). Digitales Lehren und Lernen von Mathematik in der Schule. Springer. SIGNATUR in der UB: 80/SM 600 P655 D5
• Oldenburg, R. (2011). Mathematische Algorithmen im Unterricht. Vieweg (auch als ebook in der Bib)
• Ziegenbalg, J., et al. (2016). Algorithmen von Hammurapi bis Gödel. Springer. SIGNATUR : 81/ST 134 Z66(4)
• Koepf, W. (2006). Computeralgebra. Springer.

Software
• Snap: https://snap.berkeley.edu/
• Python: https://www.python.org/ oder eine rundum Lösung, die gleich alle Bibliotheken, Entwicklungsumgebungen etc enthält: https://www.anaconda.com/download (dort „Skip registration“, um keine unnötigen Daten preiszugeben)
• Maxima mit wxMaxima: https://wxmaxima-developers.github.io/wxmaxima/download.html evtl ist https://gist.github.com/Foadsf/231027fccd0808abc15ca160cd0c310d hilfreich

Anmelderegeln

Diese Veranstaltung gehört zum Anmeldeset "Zeitgesteuerte Anmeldung: Programmieren und Computeralgebra für den Mathematikunterricht".
Folgende Regeln gelten für die Anmeldung:
  • Die Anmeldung ist möglich von 13.02.2025, 00:00 bis 03.05.2025, 23:59.